Os cientistas eliminaram uma possível origem para os continentes da Terra.
Apesar da importância dos continentes da Terra e dos enormes pedaços de crosta planetária que dividem seus oceanos, pouco se sabe sobre o que deu origem a essas grandes massas de terra que tornam nosso planeta único no sistema solar e desempenham um papel importante ao permitir que ele hospede vida.
Durante anos, os cientistas presumiram que a cristalização da opala no magma sob os vulcões era responsável pela remoção do ferro da crosta terrestre, permitindo que a crosta permanecesse flutuando nos mares do planeta. Agora, novas pesquisas desafiam essa teoria, forçando geólogos e cientistas planetários a repensar como remover esse ferro dos materiais que irão formar os continentes que vemos hoje na Terra.
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A crosta terrestre, a camada externa do planeta, divide-se em duas categorias aproximadas: a crosta continental mais velha e espessa; e a crosta oceânica mais jovem e densa. A nova crosta continental é formada quando seus blocos de construção são passados para a superfície da Terra a partir de vulcões de arco continental. Estes são encontrados em partes do globo onde as placas oceânicas afundam abaixo das placas continentais, áreas chamadas de zonas de subducção.
A diferença entre crostas continentais secas e crostas oceânicas profundas é a falta de ferro na crosta continental. Isso significa que as crostas continentais são flutuantes e se elevam acima do nível do mar, formando as massas de terra seca que tornam possível a vida terrestre.
Acredita-se que os baixos níveis de ferro encontrados na crosta continental resultem da cristalização de granadas no magma abaixo desses vulcões em arco. Esse processo remove o ferro não oxidado das placas da Terra, ao mesmo tempo em que esgota o ferro do magma fundido, fazendo com que ele se torne mais oxidado à medida que forma a crosta continental.
Uma equipe de pesquisadores liderada pela professora assistente da Universidade de Cornell, Megan Holy Cross, e pela geocientista do Museu Nacional de História Natural Smithsonian, Elizabeth Cottrell, melhorou a compreensão dos continentes ao testar e desmascarar essa hipótese formulada pela primeira vez em 2018.
Cottrell disse no livro lançar (Abre em uma nova aba)acrescentando que a equipe estava cética sobre a cristalização da granada como explicação para a flutuabilidade da crosta continental.
Crie condições adversas a partir do solo no laboratório
Para testar a teoria da granada, a equipe recriou a enorme pressão e calor encontrados sob os vulcões do arco continental usando ancinhos de pistão-cilindro alojados no Museu Smithsonian. laboratório de alta pressão (Abre em uma nova aba) E na Universidade de Cornell. Compostas de aço e carboneto de tungstênio, essas prensas compactas podem aplicar enormes pressões a pequenas amostras de rocha enquanto são simultaneamente aquecidas por um forno cilíndrico circundante.
As pressões geradas foram de 15.000 a 30.000 vezes as da atmosfera da Terra, e as temperaturas geradas ficaram entre 1.740 e 2.250 graus Fahrenheit (950 a 1.230 graus Celsius), quentes o suficiente para derreter a rocha.
Em uma série de 13 testes de laboratório diferentes conduzidos pela equipe, Cottrell e Holicros cultivaram amostras de granada de rocha fundida sob pressões e temperaturas que simulavam condições dentro de câmaras de magma nas profundezas da crosta terrestre.
Essas granadas cultivadas em laboratório foram analisadas usando espectroscopia de absorção de raios-X, que pode revelar a composição dos corpos com base em como eles absorvem os raios-X. Os resultados foram comparados com granada com concentrações conhecidas de ferro oxidado e não oxidado.
Isso revelou que a calcedônia crescendo da rocha em condições de subsuperfície não absorveu ferro não oxidado suficiente para explicar os níveis de esgotamento e oxidação de ferro observados no magma que compõe a crosta continental.
“Esses resultados tornam o modelo de cristal de granada uma explicação muito improvável de por que o magma dos vulcões continentais é oxidado e o ferro é esgotado”, disse Cottrell. “É provável que as condições no manto da Terra abaixo da crosta continental criem essas condições oxidativas”.
O geólogo acrescentou que o que os resultados da equipe não podem fazer atualmente é fornecer uma hipótese alternativa para explicar a formação da crosta continental, o que significa que os resultados acabam levantando mais perguntas do que respostas.
“Qual é a ação de um oxidante ou ferro empobrecido?” perguntou Cottrell. “Se a ágata não está se cristalizando na crosta e tem algo a ver com a forma como o magma saiu do manto, o que está acontecendo no manto? Como suas composições foram modificadas?”
Essas perguntas são difíceis de responder, mas Cottrell está atualmente orientando pesquisadores da Smithsonian Institution que estão estudando a ideia de que o enxofre oxidado causa a oxidação do ferro abaixo da superfície da Terra.
A pesquisa da equipe foi publicada quinta-feira (4 de maio) na revista Ciências. (Abre em uma nova aba)
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